El procés de formació i de maduració de les cèl·lules germinals femenines, o ovogènesi, s’inicia en l’etapa de desenvolupament embrionari i es va completant durant la vida adulta a partir de la pubertat. Aquest procés s’inicia als ovaris cap a la fi del tercer mes de gestació, a través de la transformació de les cèl·lules germinals femenines més primitives, les ovogònies, en cèl·lules més voluminoses anomenades ovòcits primaris. Durant el desenvolupament fetal, els ovòcits primaris inicien el procés de divisió per meiosi característic de la formació de gàmetes, per bé que no el completen. Per aquesta raó, en el moment del naixement els ovaris contenen ovòcits primaris estabilitzats en una fase de la meiosi. En aquest moment, a l’ovari hi ha uns 400.000 fol·licles primitius o primordials, formats cadascun d’ells per un ovòcit primari envoltat d’una capa de cèl·lules epitelials, anomenades cèl·lules granuloses o fol·liculars. Els fol·licles romanen en aquest estat durant tota la infància.
A partir de la pubertat s’inicia la maduració progressiva dels fol·licles, que es produeix esgraonadament durant tota l’etapa reproductora. El procés de maduració és estimulat per les hormones gonadotròfiques hipofisials, la FSH i la LH, que són secretades en unes quantitats oscil·lants seguint un cicle d’aproximadament vint-i-vuit dies. El cicle s’inicia amb un increment progressiu de la secreció de FSH, la qual cosa estimula el desenvolupament i la maduració d’uns vint fol·licles primaris.
La maduració d’un fol·licle primari s’inicia amb modificacions en les cèl·lules epitelials fol·liculars que envolten l’ovòcit. Aquestes cèl·lules, inicialment planes, es tornen cúbiques o cilíndriques i formen diverses capes que, en conjunt, constitueixen la capa granulosa. Igualment, de manera progressiva l’ovòcit s’engrosseix i es desplaça cap a un dels pols del fol·licle. Al voltant de l’ovòcit es forma una capa de cèl·lules de forma radial, anomenada corona radiada, per sota de la qual hi ha una membrana, que rep el nom de zona pel·lúcida. Paral·lelament, en la part central del fol·licle es va formant una acumulació de líquid anomenat líquid fol·licular.
Alhora, l’estroma va constituint al voltant de les cèl·lules fol·liculars una membrana, anomenada teca, que consta de dues capes de cèl·lules: la teca interna i la teca externa. La teca interna és composta fonamentalment de cèl·lules i conté abundants capil·lars sanguinis; en canvi, la teca externa conté abundants fibres, però pocs vasos sanguinis. Les cèl·lules de la teca interna secreten estrògens, de manera que, a mesura que el fol·licle va creixent, s’incrementa progressivament la secreció d’aquestes hormones femenines.
Quan la secreció d’estrògens arriba a un nivell determinat, s’acaba de completar el procés de divisió cel·lular en què es trobava l’ovòcit primari. Tanmateix, però, la meiosi de l’ovòcit primari no origina dues cèl·lules iguals, ja que una de les dues possibles filles s’atrofia. Així, doncs, solament es forma un ovòcit secundari —una cèl·lula d’una grandària considerable— amb vint-i-tres cromosomes. Els altres vint-i-tres cromosomes, juntament amb la resta d’altres estructures cel·lulars, constitueixen un element inviable anomenat primer cos polar, que aviat degenera. Alhora, l’ovòcit secundari inicia un nou procés de divisió cel·lular que s’interromp en una de les fases de la meiosi i solament es completarà si es produeix una fecundació; en aquest moment, la cèl·lula en qüestió rep pròpiament el nom d’òvul. Amb tot aquest procés, al cap de 10 o 14 dies d’iniciat el cicle, les modificacions produïdes en el fol·licle primari han donat com a resultat un fol·licle madur, anomenat fol·licle de De Graaf, que conté un òvul. Aquest fol·licle té forma oval, és d’una grandària considerable, ocupa tot el gruix de l’escorça i forma una prominència en la superfície de l’ovari anomenada estigma.
Quan els nivells d’estrògens ja comencen a ésser elevats, la hipòfisi comença a secretar LH, hormona que estimula la darrera fase de creixement del fol·licle. En aquesta fase, l’acumulació progressiva de líquid a l’interior del fol·licle distén les capes cel·lulars que l’envolten fins que esdevenen extremament primes. Finalment, l’escorça s’esquinça i es produeix l’ovulació, que consisteix en la sortida de l’òvul, envoltat per cèl·lules de la corona radiada i per líquid fol·licular, i tot plegat és abocat davant l’obertura de la trompa de Fal·lopi. Així, l’òvul és captat per la trompa que, amb els seus moviments musculars i l’arrossegament dels cilis, el desplaça de manera progressiva cap a l’úter.
No tots els fol·licles primaris que inicien el desenvolupament en cada cicle arriben a madurar, sinó que en general en cada cicle solament s’allibera un òvul. Els restants fol·licles que iniciaren el desenvolupament es deturen en fases intermèdies, i posteriorment degeneren i esdevenen fol·licles atrèsics.
Després que s’ha produït l’esquinçament del fol·licle i se n’ha eliminat el contingut, la LH secretada per la hipòfisi n’indueix la transformació en una altra estructura, anomenada cos groc o cos luti. En aquesta estructura la capa de cèl·lules fol·liculars s’engrosseix, es replega cap a dins i constitueix les cèl·lules luteíniques de la granulosa, mentre que les cèl·lules de la teca esdevenen més compactes i constitueixen les cèl·lules de la teca luteínica.
Després que les restes fol·liculars s’han convertit en cos groc, l’estructura, que anteriorment secretava estrògens, comença a elaborar també hormona progesterona, els nivells de la qual augmenten a partir d’aquest moment. La funció principal d’aquesta hormona és preparar l’úter per a la possibilitat d’acollir un òvul fecundat. La secreció d’estrògens es manté, però disminueix progressivament de manera que els nivells d’aquesta substància minven.
Des del moment que és alliberat, l’òvul conserva la capacitat de reproduir-se durant unes 24 hores. Si en aquest període és fecundat per un espermatozoide, es completa el procés de divisió cel·lular que s’havia interromput. Com que el fenomen de l’ovulació es produeix aproximadament cada 28 dies, només hi ha un període de 24 hores cada quatre setmanes en què es podria esdevenir una fecundació en l’organisme femení. Per tant, com que els espermatozoides poden viure fins a 72 hores a l’interior de l’aparell genital femení, es considera que poden originar fecundació les activitats sexuals mantingudes des d’uns tres dies abans fins un dia després de l’ovulació.
La hipòfisi únicament secreta LH durant uns deu dies. Posteriorment, si no es produeix la fecundació, el cos groc perd activitat, s’atrofia i es transforma en un cos blanc, una estructura cicatricial inactiva. Per tant, s’interromp bruscament la secreció de progesterona i d’estrògens, la qual cosa origina la menstruació.
Si es produeix la fecundació, es completa la segona divisió meiòtica, que és irregular com la primera, i origina la formació d’un òvul madur i d’una estructura residual anomenada cos polar secundari. L’òvul madur, ja fecundat, és traslladat al llarg de la trompa de Fal·lopi fins a l’úter. Aquest trasllat dura uns cinc dies, durant els quals la cèl·lula ou inicia els processos de divisió cel·lular que originen la formació de l’embrió. Des que arriba a l’úter, el diminut embrió triga uns dos dies més a implantar-se en la paret uterina. Després que s’hi ha implantat, l’embrió en desenvolupament elabora l’hormona gonadotropina coriònica (HGC), que actua sobre el cos luti i fa que s’engrosseixi. Així es constitueix el cos luti de l’embaràs, que manté la secreció de progesterona fins als mesos intermedis de l’embaràs. Posteriorment, també s’atrofia i deixa un cos blanc d’una certa grandària que sol causar una retracció de la superfície de l’ovari.